Кювета для спектрометрических измерений активности йода-129 по схеме совпадений и способ ее изготовления


 


Владельцы патента RU 2581449:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства" (ФГБУ "ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России") (RU)

Изобретение относится к области физики, а именно к спектрометрическим измерениям содержания йода-129 в пробах почвы с использованием схемы бета-икс совпадений, и предназначено для обеспечения повышения эффективности регистрации рентгеновского и бета излучений от радиоактивного препарата йода-129, размещенного в кювете дискообразной формы с жидким сцинтиллятором. Корпус кюветы выполнен из двух тарелок с плоскими ободками, изготовленными из упругой тонкостенной полипропиленовой пленки толщиной 0,1 мм. Плоские ободки тарелок герметично сварены друг с другом путем использования ручного импульсного сварщика так, что в итоге на ободке кюветы получают восьмигранную фигуру, образованную линиями сварки. У основания плоского ободка кюветы прокалывают заклеиваемое входное-выходное отверстие для заливки в кювету и извлечения из нее раствора жидкого сцинтиллятора с препаратом йода-129. Технический результат заключается в сохранении кюветой своей формы после падений, устойчивости к агрессивной среде жидкого сцинтиллятора, простоте изготовления, а также в обеспечении высокоэффективной десятипроцентной регистрации актов распада йода-129 благодаря малому поглощению мягкого рентгеновского и бета-излучений в тонких стенках кюветы и в жидком сцинтилляторе. 1 ил.

 

Изобретение относится к области физики, а именно к спектрометрическим измерениям активности йода-129 в пробах почвы с использованием схемы совпадений, и предназначено для обеспечения повышения эффективности регистрации рентгеновского и бета излучений от радиоактивного препарата йода-129, размещенного в кювете с жидким сцинтиллятором.

Известны жидкостные кварцевые и стеклянные кюветы для спектрофотометров (СФ), используемые в инфракрасной спектрометрии (ИК), изготовленные из стекла толщиной 1,25 мм в виде вертикальной емкости прямоугольного или квадратного сечения с относительно большим расстоянием между ее внутренними стенками (10 мм).

Потенциально данные кюветы могут быть использованы в устройствах для детектирования по схеме совпадений рентгеновского и бета излучений от радиоактивного препарата, размещенного в жидком сцинтилляторе (Кюветы жидкостные кварцевые типа СФ. Инфраспек. http://umi.infraspek.ru/2009-06-08-13-15-19/2009-06-08-14-29-25. Тел./факс: (812) 382-88-57. Адрес сайта: www.infraspek.ru E-mail:info@infraspek.ru.). Однако они существенно снижают эффективность регистрации мягкого рентгеновского излучения от йода-129 в результате его поглощения как в стеклянных стенках, так и в веществе сцинтиллятора.

Известна также разборная жидкостная кювета (КР-20) диаметром 20 мм, используемая в ИК спектрометрии. Она содержат толстостенное ограничительное кольцо с входным-выходным патрубком, две расположенные по торцам кольца непрозрачные зажимные пластины и две прозрачные герметизирующие пленки, расположенные между торцами кольца и зажимными пластинами. Внутренние поверхности кольца и пленки ограничивают объем, в котором размещается жидкостной раствор. Прозрачные пленки могут обеспечивать, например, малое поглощение в них мягкого рентгеновского излучения и световых квантов в соответствующих направлениях их распространения (Кюветы жидкостные кварцевые типа КР-20. Инфраспек. http://umi.infraspek.ru/2009-06-08-13-15-19/2009-06-08-14-29-25 Тел./факс: (812)382-88-57. Адрес сайта: www.infraspek.ru E-mail:info@infraspek.ru). Однако к недостаткам данной кюветы необходимо отнести уменьшение эффективности гипотетической регистрации рентгеновского излучения из-за их поглощения в веществе кольца и зажимных пластинах. К уменьшению эффективности регистрации мягкого рентгеновского излучения приводит также его существенное поглощение в растворе жидкого сцинтиллятора с препаратом йода-129 из-за большого расстояния между пленками.

Наиболее близкими по технической сущности являются цилиндрические прозрачные полипропиленовые пузырьки - виалы с толщиной стенок 1,25 мм с пробками и прокладками из разных материалов. Данные пузырьки потенциально могут быть использованы в установках для определения, например, активности бета-излучения от радиоактивного препарата, введенного в жидкий сцинтиллятор, размещенный в пузырьке. К их достоинствам относятся: стойкость к агрессивным средам, возможность длительного хранения счетных образцов, а также сохранение формы после случайных падений (ЗАО Аквилон. http://www.prochrom.ru/ru/?idp=info. Адрес; 119991. Москва, Донской проезд, д. 15. Тел. 8-(495)-925-72-20). Однако цилиндрическая конфигурация данного пузырька не позволяет достичь максимально возможной эффективности регистрации актов распада йода-129 по схеме совпадений его рентгеновского и бета излучений из-за ослабления мягкого рентгеновского излучения как в веществе самого раствора жидкого сцинтиллятора, так и в относительно толстых стенках корпуса кюветы (1,25 мм). Кроме того, увеличение массы корпуса влечет за собой пропорциональное увеличение собственного радиоактивного фона кюветы, что нежелательно.

Таким образом, характеристики указанных кювет не могут обеспечить максимально возможную результирующую эффективность регистрации актов распада йода-129 по схеме бета-икс совпадений.

Техническим результатом предлагаемого устройства (кюветы) является одновременное обеспечение максимально высокой эффективности регистрации бета и рентгеновского излучения при определении активности йода-129 в счетном образце по схеме совпадений в геометрии, близкой к 4π, для снижения фона метода, простое обеспечение герметичности, возможность многолетнего хранения счетных образцов, стойкость к агрессивным средам, сохранение формы при случайных падениях, простота в изготовлении в лабораторных условиях, относительная дешевизна.

Указанный технический результат достигается тем, что кювета для спектрометрических измерений активности йода-129 по схеме совпадений содержит герметично закрываемый корпус, дискообразную форму, выполнена из прозрачной, стойкой к агрессивной среде тонкостенной, упругой полипропиленовой пленки толщиной 0,1 мм состоит из двух тарелок с плоскими ободками, герметично сваренных между собой и образующих восьмигранную фигуру, на границе корпуса с плоским ободком имеется герметично заклеиваемое входное-выходное отверстие для заливки в кювету и извлечения из нее раствора жидкого сцинтиллятора с препаратом йода-129; при изготовлении кюветы из тонкой полипропиленовой пленки вырезают два диска заданного диаметра и выдавливают из них под прессом, с разогревом до 70°C, тарелки с плоскими ободками до заданной глубины, далее одну тарелку соосно накладывают на другую плоскими ободками навстречу друг другу, фиксируют их в этом положении, и ободки герметично сваривают путем использования ручного импульсного сварщика так, что в итоге на плоском ободке кюветы получают восьмигранную фигуру, у основания плоского ободка кюветы иглой прокалывают отверстие для заливки и удаления из нее раствора жидкого сцинтиллятора с препаратом йода-129.

Описание кюветы

На рисунке изображена предлагаемая кювета.

Кювета для спектрометрических измерений по схеме совпадений включает в себя корпус 1, выполненный из упругой тонкостенной прозрачной полипропиленовой пленки, состоящий из двух, ограничивающих объем 2 тарелок 3 с плоскими ободками 4, герметично сваренных между собой так, что на ободке 4 по линиям сварки образуется восьмигранная фигура, кроме того, кювета содержит входное-выходное отверстие 5 для заливки и извлечения из нее раствора 6 жидкого сцинтиллятора с препаратом йода-129.

Кювета работает следующим образом.

Перед началом измерений подготовленный раствор 6 жидкого сцинтиллятора с препаратом йода-129 набирают в шприц с иголкой, диаметр которой меньше диаметра входного-выходного отверстия 5, иголку вставляют в входное-выходное отверстие 5, раствор 6 выдавливают в объем 2 корпуса 1, входное-выходное отверстие 5 заклеивают, размещают кювету в камере спектрометрической установки (не показано) и приступают к измерениям активности йода-129. После окончания измерений кювету вынимают из камеры и в зависимости от последующих задач ставят ее на хранение или утилизируют. Возможно и неоднократное применение кюветы в случае последовательного использования препаратов йода-129, начиная от самой малой его ожидаемой активности и заканчивая самой большой. В этом случае отверстие 5 корпуса 1 кюветы вскрывают, раствор 6 извлекают, объем 2 корпуса 1 кюветы тщательно промывают спиртом и вводят в нее новый раствор 6 и вновь заклеивают отверстие 5.

Пример

В соответствии с требованиями, выполнение которых обеспечивает наибольшую эффективность регистрации радиоактивного излучения от йода-129, а также с учетом диаметра детекторов рентгеновского и бета излучений, из упругой прозрачной полипропиленовой пленки толщиной 0,1 мм изготовлена кювета емкостью 6 см3, диаметром 50 мм и толщиной 3 мм. Сварка плоских ободков 4 тарелок 3, ограничивающих объем 2 корпуса 1, осуществлялась ручным импульсным сварщиком CNT-200 - Корея. В отверстие 5 кюветы с помощью шприца вводился раствор 6 жидкого сцинтиллятора с препаратом йода-129 объемом 5 см3. После введения в кювету раствора 6 отверстие 5 заклеивают, например, каплей клея Супер-Момент. После 10-минутного ожидания кювета с счетным образцом готова к измерениям.

Объем кюветы и, соответственно, объем размещаемого в ней раствора лимитируются: способностью используемого жидкого сцинтиллятора растворять в себе определенный объем препарата йода-129 без существенной потери своих свойств, стремлением к минимизации объема жидкого сцинтиллятора для уменьшения фона метода, необходимостью достичь наибольшей эффективности регистрации мягкого рентгеновского излучения без снижения эффективности регистрации бета-излучения.

Основными характеристиками предложенной кюветы являются: прозрачность ее стенок и их минимизированная толщина, что обеспечивает максимально - возможную эффективность регистрации рентгеновского и бета излучений от введенного в жидкий сцинтиллятор радиоактивного препарата йода-129, при проведении низкофоновых спектрометрических измерений в геометрии, близкой к 4π, по схеме совпадений, стойкость по отношению к агрессивным средам, герметичность, сохранение формы после случайных падений, возможность многолетнего хранения счетного образца, простота и дешевизна изготовления в лабораторных условиях, обеспечивающие возможность одноразового использования,

Повышению результирующей эффективности регистрации рентгеновского излучения (помимо малой толщины полипропиленового корпуса) способствует оптимизация расстояния между внутренними стенками кюветы. Чем оно меньше, тем ближе друг к другу можно располагать фотоэлектронные умножителей (ФЭУ) с твердотельными сцинтилляторами и тем больше геометрия измерений будет приближаться к геометрии 4π. В результате будет возрастать эффективность регистрации рентгеновского излучения (диаметр окон ФЭУ больше диаметра кюветы).

В плане надежности сохранение формы после случайных падений и прочих нежелательных воздействий выгодно отличает кювету, изготовленную из тонкостенного полипропилена, от кюветы, гипотетически изготовленной из тонкостенного стекла. Отсутствие входных и выходных патрубков существенно упрощает и удешевляет процесс изготовления кюветы и способствует изготовлению кювет различного диаметра и толщины в лабораторных условиях.

Кювета для спектрометрических измерений активности йода-129 по схеме совпадений содержит герметично закрываемый корпус, выполненный из прозрачного полипропилена, стойкого к агрессивной среде, отличающаяся тем, что кювета имеет дискообразную форму, выполнена из прозрачной тонкостенной, упругой полипропиленовой пленки толщиной 0,1 мм, состоит из двух тарелок с плоскими ободками, герметично сваренных между собой и образующих восьмигранную фигуру, а на границе корпуса с плоским ободком имеется герметично заклеиваемое входное-выходное отверстие для заливки в кювету и извлечения из нее раствора жидкого сцинтиллятора с препаратом йода-129; при этом для получения кюветы тарелки, изготовленные под прессом с разогревом, соосно наложены друг на друга плоскими ободками, которые герметично сварены между собой, образуя восьмигранную фигуру.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области медицины и может быть использована при проведении анализа тонких слоев, в частности монослоев клеток. Устройство для получения слоев, содержащих монослой из клеток, для анализа имеет двумерную матрицу из аналитических камер (45) и разветвленную конфигурацию входных каналов (25), соединенных с каждой из аналитических камер в матрице, для возможности заполнения аналитических камер в параллельном режиме.

Группа изобретений относится к кювете для хранения биологического образца, способу ее изготовления, а также к способу проверки подлинности кюветы и способу анализа биологического образца, такого как пробы крови, с использованием указанной кюветы.

Изобретение относится к биодатчику для обнаружения конкретной молекулы внутри анализируемого вещества. Контейнер (11) биодатчика содержит нижнюю часть (1) с углублением (2), приспособленным для размещения жидкого образца, и покрывающую часть (3) для закрывания упомянутого углубления (2).

Изобретение относится к оптическому картриджу и может быть использовано для определения количественного содержания анализируемого вещества в физиологической жидкости.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для контроля физическо-химических параметров жидких сред. .

Изобретение относится к химическим методам анализа почв и может быть использовано для прямого измерения концентрации подвижных минеральных форм фосфора в почвенных пробах при извлечении его углеаммонийным экстрагентом.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для количественного определения энергии падающего ИК-излучения в составе фототермоакустического газоанализатора.

Изобретение относится к оптике рассеивающих сред и может быть использовано для экспресс-определения объемной концентрации капельной фазы воды и механических примесей в дизельном топливе, раздельно и совместно их концентрации, предельно допустимые стандартами.

Изобретение относится к спектрометрическому анализу материалов. Оптический спектрометр (102) включает регулируемое пространство (104) пробоотбора, содержащее две, как правило, противонаправленные, относительно подвижные боковые стенки (106, 108), которые сформированы, по существу, из оптически прозрачного материала, между которыми загружен образец для анализа, и привод (116), механически связанный, с одной или обеими боковыми стенками (108) и действующий в ответ на применяемый к нему командный сигнал для осуществления их относительного перемещения. Спектрометр (102) также включает оптический датчик (110, 112, 114) положения, предназначенный для обнаружения интерференционных полос, генерируемых световой энергией, многократно преодолевшей расстояние между боковыми стенками (106, 108), и для генерирования в зависимости от них командного сигнала. Изобретение обеспечивает уменьшение влияния механического износа или механических изменений, вызванных температурой и/или давлением. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх